光拡散シートおよびその製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】本発明は、光取り出し効率を大幅に向上させ、かつ面発光体の発光色の角度依存性を改善し、品質の高い白色光を実現することが可能な光拡散シート、及び前記光拡散シートを用いた有機ＥＬ素子を提供することにある。
【解決手段】基板上に粒子と樹脂を有する光拡散層が形成された光拡散シートであって、該光拡散層は、該粒子が該樹脂に被覆されることで形成されたレンズ状の凸部を複数有し、かつ、該粒子の屈折率ｎ３と該樹脂の屈折率ｎ２が式（１）を満たすことを特徴とする光拡散シート。
（１） ０．０７≦｜ｎ２−ｎ３｜≦０．３０
【解決手段】基板上に粒子と樹脂を有する光拡散層が形成された光拡散シートであって、該光拡散層は、該粒子が該樹脂に被覆されることで形成されたレンズ状の凸部を複数有し、かつ、該粒子の屈折率ｎ３と該樹脂の屈折率ｎ２が式（１）を満たすことを特徴とする光拡散シート。
（１） ０．０７≦｜ｎ２−ｎ３｜≦０．３０
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ディスプレイ、バックライト、表示板、照明用光源等に用いられる光拡散基板および、光拡散シートに関するものである。本発明はまた、該基板を用いた有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬともいう）素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯等の表示板、照明等の光源として用いられる面発光体は、高輝度、高効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有することから、近年注目されている。このような面発光体の中でも、有機材料を用いて正負の各極からの電気エネルギーによって発光させる有機ＥＬ素子は、数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で発光が可能であり、薄膜型の完全固体素子であるため省スペースである等の理由から特に注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、透明基板に、第１の電極、発光層および第２の電極が順に設けられて形成される。発光層では、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加することによって陽極である第１の電極から注入された正孔と陰極である第２の電極から注入された電子とが再結合して発光する。この光が第１の電極および透明基板を透過することで、使用者には有機ＥＬ素子が発光して見える。発光層は添加するドーパントによって発する光の波長を変化させることが可能である。
【０００４】
照明等の光源として面発光体を用いる場合、白色光を得られることが求められる。有機ＥＬ素子で白色の光を得る方法としては、発光層に異なる発光を生じる発光材料を積層または混合して備える方法があり、このような手法によりそれらの発光を混色し、様々な色の発光や白色発光を得ることが出来る。
【０００５】
しかしながら、有機ＥＬ素子のような薄膜からなる面発光素子の場合、発光体薄膜層の屈折率と発光した光が出射する際に通過する媒質との屈折率により決まる光の出射角が臨界角以上の発光は全反射して内部に閉じ込められ、導波光として失われる。その結果、指向性がない発光層の発光は前に出てくる光以外は失われることとなり、光の取り出し効率（発光したエネルギーに対して基板の外に出てくるエネルギーの割合）が低くなるという問題がある。
【０００６】
古典光学に基づいた多重反射から導き出される前方向への光取り出し効率（発光効率）は１／２ｎ２で近似でき、発光層の屈折率ｎでほぼ決まってしまう。発光層の屈折率を約１．７とすると、単純に前記有機ＥＬ部からの発光効率は約２０％となる。残りの光は、発光層の面積方向へ伝搬するか（横方向への霧散）、発光層を挟んで透明電極と相対する金属電極で消失する（後方向への吸収）。換言すると、有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せない。
【０００７】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法、基板表面にバインダーと充填材を含んだ光拡散層を形成することにより、光拡散層の散乱効果によって全反射を防ぐ方法、透明基板表面にプリズムシートやマイクロレンズアレイを形成し、プリズム形状またはレンズ形状などの凹凸形状を持たせることによって透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法などが考えられている（例えば、特許文献１参照）。また、光拡散機能とレンズ機能両方の機能を持たせるためマイクロレンズに散乱粒子を含有した光拡散シートも知られている。光拡散機能とレンズ機能を併せ持つ光拡散層としてはその他にも、バインダー樹脂及び樹脂粒子を含有して凹凸表面を有する光拡散層を透明支持体上に積層してなる光拡散性シートが考案されている（例えば、特許文献２、３参照）。また、発光効率自体を良くする方法として、発光層膜厚を厚くする等、発光層の構成を変える方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２３６８３号公報
【特許文献２】特開２００１−３２４６０８号公報
【特許文献３】特開２００３−１０７２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入する方法や散乱効果をもつ光拡散層を作製する方法では、層間の全反射は緩和されるものの、平滑な界面が存在するために空気との界面で全反射が起こり、光の取り出し効率の向上が十分ではない。光拡散機能とレンズ機能を両立する表面凹凸の光拡散性シートは、空気との間に平滑な界面をなくし、空気との全反射を防ぐことが出来るため非常に有効である。しかし、樹脂と基板の屈折率差が違う場合、結局樹脂と基板間の屈折率差で全反射が起こるという課題が残る。また、発光層の構成を変える方法では、発光効率は向上するが、有機ＥＬ素子は構成する有機層の膜厚により、その発光輝度や発光スペクトルに強い角度依存性を有するため、有機層の膜厚を厚くした場合、光の取り出し効率が波長によってばらついてしまう。その結果、色のバランスが崩れ、白色の品質を低下させてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は光取り出し効率を大幅に向上させ、かつ面発光体の発光色の角度依存性（白色角度依存性とも言う）を改善し、品質の高い白色光を実現することが可能な光拡散シート、及び前記光拡散シートを用いた有機ＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光拡散シートは、樹脂と粒子により形成されたレンズ状の凸形状を有し、かつ前記樹脂と前記粒子の屈折率差を規定範囲内にすることで、空気との全反射が緩和でき、光取り出し効率を向上させることが出来ることを見出した。また、本発明の光拡散シートを用いた有機ＥＬ素子は発光輝度や発光スペクトルによる角度依存性が少ないことを見出した。
【００１２】
本発明の目的は、以下の構成により達成することができる。
【００１３】
１．基板上に光拡散層が形成された光拡散シートであって、該光拡散層は粒子が樹脂に被覆されることで形成されたレンズ状の凸部を複数有し、かつ、該粒子の屈折率ｎ３と該樹脂の屈折率ｎ２が式（１）を満たすことを特徴とする光拡散シート。
（１） ０．０７≦｜ｎ２−ｎ３｜≦０．３０
２．前記基板の屈折率ｎ１と前記樹脂の屈折率ｎ２が式（２）を満たすことを特徴とする前記１に記載の光拡散シート。
（２） ０≦｜ｎ１−ｎ２｜≦０．１０
３．前記樹脂の膜厚は、前記粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とする前記１または２に記載の光拡散シート。
【００１４】
４．前記１から３のいずれか１項に記載の光拡散シートを用いることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
５．基板の上にレンズ状の凸部が複数形成されてなる光拡散シートの製造方法であって、前記光拡散シートは、溶媒、硬化性樹脂の原料および粒子を有する分散液を塗布、乾燥することによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、前記分散液に含まれる硬化性樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする光拡散シートの製造方法。
【００１６】
６．基板の上にレンズ状の凸部が複数形成されてなる光拡散シートの製造方法であって、前記光拡散シートは、溶媒及び硬化性樹脂の原料を有する塗布液を前記基板に塗布し、その後、溶媒、硬化性樹脂の原料及び粒子を有する分散液を塗布、乾燥することによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、前記塗布液及び前記分散液に含まれる硬化性樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする光拡散シートの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、光取り出し効率を大幅に向上させ、かつ面発光体の発光色の角度依存性を改善し品質の高い白色光を実現することが可能な光拡散シート、及び該光拡散シートを用いた有機ＥＬ素子を提供することにある。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
〔光拡散シート〕
本発明の光拡散シートは、基板上に光拡散層が形成された光拡散シートであって、前記光拡散層は粒子が樹脂に被覆されることで形成されたレンズ状の凸部を複数有し、前記樹脂の屈折率ｎ２と粒子の屈折率ｎ３の差は０．０７≦｜ｎ２−ｎ３｜≦０．３０である。
【００２０】
すなわち、｜ｎ２−ｎ３｜が０．３０以上であると、光拡散シートの透過率が下がり光取り出し効率の低下を招く。また、｜ｎ２−ｎ３｜が０．０７以下であると、光拡散シートの散乱効果が減少し、光取り出し効率が低下するだけでなく、散乱効果による配光の角度依存性を補正する効果が得られない。
【００２１】
また、基板の屈折率ｎ１と樹脂の屈折率ｎ２の差は０≦｜ｎ１−ｎ２｜≦０．１０である。｜ｎ１−ｎ２｜が０．１０以内にすることで、基板と光拡散層間での全反射が起こりにくくなり光取り出し効率をより向上させることが出来る。
【００２２】
レンズ状の凸部は粒子の表面を樹脂が被覆することで形成される。このため、光拡散層の樹脂の膜厚は粒子の粒径よりも小さくする必要があり、そのようにすることで凸部の形状は粒子に起因した形状となる。
【００２３】
樹脂の膜厚は粒子の平均粒径より小さければよく、好ましくは粒子と粒子の間を粒子の基板側１／２から５／６まで該樹脂が完全に充填しており、かつ粒子は該樹脂の薄膜に覆われた状態で配列していることが好ましい。粒子を被覆する樹脂の膜厚は粒子と粒子の間を完全に充填しなければよく特に制限はないが、粒子形状に依存したレンズを作製するためには平均粒子径の５％〜３０％の膜厚であることが好ましい。
【００２４】
ここでいう「光拡散層の膜厚」は粒子の影響を受けない位置で測定する。即ち、光拡散シートをシートに対して垂直に見た場合、光拡散層と大気（基板の上にさらに別の機能層を有している場合にはその層）との界面から基板と光拡散層の界面までの間に粒子が無く、かつ、樹脂が粒子の表面張力の影響を受けていない部分で測定する。粒子同士の間隔が十分に詰まっている場合には、近接した２点のレンズ状凸部の頂点の中間地点での光拡散層と大気との界面から基板と光拡散層の界面までの距離を測定することによって求める。また、本発明の光拡散シートは、粒子が樹脂の薄膜に被覆された状態で配列している。ここでいう「被覆された」とは、光拡散層と大気（光拡散層の上にさらに別の機能層を有している場合にはその層）との界面は常に樹脂により形成され、粒子と大気の界面を有さないことを意味する。
【００２５】
本発明の光拡散シートにおけるレンズ状の凸部は粒子が樹脂の薄膜に被覆されてなるため、その形状は粒子の形状と粒子を被覆する樹脂の膜厚に依存する。粒子の形状は球形、楕円体、錐体、角柱など必要に応じて選択することが出来、特に制限はないが、粒径分布が小さい単一粒子であることが好ましい。本発明の光拡散シートのレンズ部の面積比率は好ましくは０．９０〜０．４０さらに好ましくは０．８５〜０．５０である。本発明でいう光拡散シートのレンズ部とは、光拡散層と空気との界面から基板と光拡散層の界面までの距離が上記で算出した光拡散層の膜厚よりも大きな値を有する部分の面積を計算することにより求めることが出来る。レンズ状の凸部のピッチは、凸部と凸部の間に凸が存在しない非レンズ部分のピッチよりもレンズ部分のピッチが大きければよく特に制限はないが、非レンズ部を少なくするためには、レンズ部が出来る限り密に配列されていることが好ましい。
【００２６】
〔基板〕
本発明の光拡散シートに用いる基板は光透過性であればよく特に制限はないが、基板の屈折率ｎ１は、１．６５以上であることが好ましく、さらに１．７０以上１．８０以下であることが特に好ましい。上記条件を満たしていればよくガラスや透明樹脂フィルムを用いることができる。特に、柔軟性の観点から樹脂フィルムを用いるのが好ましい。
【００２７】
本発明において透明樹脂フィルムの厚さは、５０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましく、さらに７５μｍ以上２００μｍ以下であることが特に好ましい。
【００２８】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。本発明においては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルムを用いることが好ましく、特に延伸ポリエチレンナフタレートフィルムを用いることが耐熱性の面で好ましい。
【００２９】
本発明の透明基板において透明樹脂フィルムの両面または片面にハードコート層を設けてもよい。ハードコート層を設けた場合、透明基板の屈折率とはハードコート層の屈折率を示すものとする。したがってハードコート層の屈折率は透明樹脂フィルムの屈折率と同じかやや低いものとする。ハードコート層は均粒子径が１ｎｍ以上４００ｎｍ以下の微粒子を含有した樹脂で構成されていてもよく、透明樹脂中にその樹脂よりも屈折率が高い微粒子を、平均粒子径が１〜４００ｎｍで分散することにより、所望の屈折率を有した透明なハードコート層を得ることができる。
【００３０】
〔粒子〕
本発明の光拡散シートに係る粒子としては光透過性であり、粒子の屈折率と樹脂の屈折率の差が０．０７以上、０．３０以下であればよく、目的に応じて選択することが出来る。
【００３１】
無機粒子または有機ポリマーからなる微粒子を使用することができるが、光透過性や樹脂との密着性の観点から有機ポリマーからなる粒子がより好ましい。
【００３２】
無機化合物粒子としてはシリカ、アルミナなどが上げられる。この中から、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものを適宜選択して使用することが好ましい。
【００３３】
有機ポリマー粒子としては、メタクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の有機ポリマーから作成された粒子を用いることができる。これら粒子の含有量は特に制限はなく、光拡散性の程度に合わせて調整すると良いが、隙間が少ない光拡散シートの形成のためには２０体積％以上であることが好ましい。
【００３４】
また、粒子の平均粒子径は特に制限はないが、粒子の集光性の効果及び光拡散の効果を十分に得るために１μｍ以上であることが好ましく、粒子と粒子の間の非レンズ領域が小さい光拡散シートの形成のために６００μｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
ここでいう平均粒子径とは、各粒子を同体積の球に換算した時の直径（球換算粒径）の体積平均値をいう。
【００３６】
〔樹脂〕
本発明の光拡散シートに係る樹脂としては光透過性の硬化性樹脂であればよく特に制限はないが、樹脂の屈折率ｎ２は１．６５以上であることが好ましく、さらに１．７０以上１．８０以下であることが特に好ましい。
【００３７】
また、基板との屈折率の差が０．１０であることがより好ましい。本発明の光拡散シートに係わる樹脂は紫外線及び電子線照射、あるいは加熱処理のいずれかの操作によって硬化し得るもので、あれば特に制限なく使用でき、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、アリルエステル系樹脂等が挙げられる。前記硬化性樹脂は紫外線や電子線等の照射を受けて硬化する活性光線硬化性樹脂であってもよいし、加熱処理によって硬化する熱硬化性樹脂であってもよく、特に好ましくはアクリル系樹脂を用いることができる。
【００３８】
アクリル系樹脂の原料成分としては、例えば、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー。あるいは、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸変性ジ（又はトリ）アクリレート等の多官能性モノマー等が挙げられる。本発明では、これらのうち３官能以上の多官能性アクリレート系化合物及び３官能以上の多官能性ウレタンアクリレート系化合物を用いることが好ましい。
【００３９】
また、本発明の光拡散シートに用いる樹脂として、樹脂の屈折率を高くする目的で上記樹脂に無機ナノ微粒子を含有した樹脂を用いてもよい。その場合、無機ナノ微粒子と未硬化の状態で混合させた後、硬化させることによって透明な樹脂組成物を形成する物であれば特に制限なく使用できる。屈折率の高い無機ナノ微粒子を含有した樹脂を用いる場合、無機ナノ微粒子としては、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものを適宜選択して使用することが好ましい。粒子の屈折率は特に限定されないが、１．８以上が好ましく、２．０以上がより好ましい。
【００４０】
無機ナノ微粒子の調製方法としては、気相中で無機ナノ微粒子の原料を噴霧、焼成して微小な粒子を得ることが可能である。更には、プラズマを用いて粒子を調製する方法、原料固体をレーザー等でアブレーションさせ微粒子化する方法、蒸発させた金属ガスを酸化させ微粒子を調製する方法なども好適に用いることができる。また、液相中で調製する方法として、アルコキシドや塩化物溶液を原料としたゾル−ゲル法等を用い、ほぼ一次粒子として分散した無機ナノ微粒子分散液を調製することが可能である。あるは、溶解度の低下を利用した反応晶析法を用いて粒子径のそろった分散液を得ることが可能である。
【００４１】
液相で得られた無機ナノ微粒子は、乾燥、焼成することにより、無機ナノ微粒子の機能を安定に引き出すことは好ましい。乾燥には、凍結乾燥、噴霧乾燥、超臨界乾燥などの手段が適用可能であり、焼成は、単に雰囲気を制御しながら高温にするだけでなく、有機あるいは無機の焼結防止剤を用いて行うことが好ましい。
【００４２】
これら粒子のうち、安価で、安全性を考慮して無機ナノ微粒子を選択することが可能であり、さらに小粒径化の容易性を考えると、次のような無機ナノ微粒子を用いることが好ましい。すなわち、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＬｉＮｂＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＣｅＯ２、ＡｌＮ、ダイヤモンド、ＫＴａＯ３などを用いることが特に好ましい。
【００４３】
樹脂への充填率について特に制約は無いが、１０ｎｍ以下の無機ナノ微粒子を樹脂に充填する場合、成型性の確保（流動性、ひび割れなし）を考えた場合には２５体積％以下であることが好ましい。一方、無機ナノ微粒子を充填することにより光学物性（屈折率）を変化させるにはある程度の充填率が必要であることから５体積％以上、さらには１０体積％以上が好ましい。ここでいう無機ナノ微粒子の体積分率は、無機ナノ微粒子の比重をａ、含有量をｘグラム、作製された無機ナノ微粒子含有樹脂の体積をＹミリリットルとした時に式（ｘ／ａ）／Ｙ×１００で求められる。無機ナノ微粒子の含有量の定量は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による半導体結晶像の観察（ＥＤＸ等の局所元素分析により半導体結晶組成に関する情報も得ることが可能）、あるいは与えられた樹脂組成物が含有する灰分の元素分析により求まる所定組成の含有質量と前記組成の結晶の比重とから算出可能である。
【００４４】
［光拡散シートの形成］
本発明の光拡散シートは、溶媒、硬化性樹脂の原料及び粒子を有する分散液を塗布し、分散液中の溶媒を蒸発させることによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、分散液に含まれる硬化性樹脂の原料を硬化する工程によって製造される。また、分散液を塗布する前に、溶媒及び硬化性樹脂の原料を有する塗布液を塗布することがより好ましい。
【００４５】
また、分散液および塗布液には上述した無機ナノ微粒子を含有させることがより好ましい。
【００４６】
塗布液及び分散液の塗布方法は特に限定されず、スピンコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、インクジェット法等公知の方法で塗設することができる。
【００４７】
乾燥工程での温度は溶媒の沸点と同等もしくはそれ以上の高い温度に設定することが好ましく、７０℃〜２００℃が好ましく、８０℃〜１５０℃がより好ましい。乾燥方法は特に制限はなく、温風乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等を用いることが出来る。
【００４８】
硬化性樹脂の原料としては、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂のモノマーまたはオリゴマーを用いることが好ましい。光硬化性樹脂としては、紫外線硬化樹脂であることが好ましい。光硬化樹脂モノマーの硬化に用いる光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限無く使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることが出来る。
【００４９】
《溶媒》
本発明における光拡散シートは、溶媒、硬化性樹脂及び粒子を含有する分散液を基板に塗布・乾燥することで形成される。用いる溶媒としては、樹脂モノマーと相溶性を有し、粒子を溶解しないものであれば、特に限定されるものではない。例えば、炭素数１〜４程度の低級アルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、トルエン、キシレンなどの炭化水素類などを選択することができる。
【００５０】
《塗布液の製造方法》
本発明に係わる塗布液は、溶媒及び硬化性樹脂の原料を混合して調整する。硬化性樹脂の原料としては、特に制限はなくモノマーでも、モノマーが一部重合したオリゴマーや低分子量のポリマーでも良い。
【００５１】
樹脂組成物の固形分濃度としては、特に制限はなく、塗布方式によって適時選択することができる。塗布層の乾燥膜厚は粒子の平均粒径の１／２から２／３の膜厚になるよう調節することが好ましい。
【００５２】
《分散液の製造方法》
本発明に係わる分散液は、溶媒、硬化性樹脂及び粒子を混合して調整するが、硬化性樹脂の原料としては、特に制限はなくモノマーでも、モノマーが一部重合したオリゴマーや低分子量のポリマーでも良い。また、本発明に係わる分散液は、上述した塗布液に粒子を含有させることによって調整しても良い。
【００５３】
分散液の粘度は、粒子の分散が最適になるように調整することが好ましい。粘度調整の方法としては、粒子の粒径、表面状態、添加量の調整、有機溶媒や粘度調整剤の添加などによりおこなうことができる。
【００５４】
本発明の粒子を含有する樹脂組成物の固形分濃度としては、特に制限はなく、塗布方式によって適時選択することができるが、レンズ状の凸部が粒子形状に依存するという特徴を効率的に実現するためには、本発明の粒子を含有する樹脂組成物の固形分濃度が１０〜５０質量％が好ましい。
【００５５】
本発明に係る分散液に含まれる粒子は凝集せず、均一に分散している状態であることが好ましい。粒子を加える方法としては、粒子は粉体ないし凝集状態のまま添加するかあるいは、液中に分散した状態で添加することが可能であるが液中に分散した状態で添加する場合、あらかじめ凝集粒子を一次粒子に分散して添加することが好ましい。調整した分散液は各種分散機による分散が必要であるが、簡単に分散できる方法として超音波分散による分散を行うのが好ましい。
【００５６】
《光拡散層の形成》
本発明の光拡散シートにおける光拡散層は分散液を基板に塗布し、乾燥硬化させる方法で作製できるが、以下の方法で作製するのがより好ましい。
【００５７】
まず、基板上に塗布液を塗布し、樹脂と溶媒からなる塗布層を形成する。次にその塗布層上に、分散液を塗布し、粒子と樹脂と溶媒からなる粒子分散層を形成する。次いでこの積層体を乾燥することにより、粒子分散層により粒子形状に起因した形状をもつレンズ状の凸部が形成される。塗布層および粒子分散層の形成過程で、粒子の下部は塗布層に埋没されても良い。
【００５８】
このような工程により光拡散層の形状が形成された後、塗布層および粒子分散層に含まれる硬化性樹脂の原料を硬化することで光拡散層が形成できる。
【００５９】
〔有機ＥＬ素子の作製方法〕
本発明に係る有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【００６０】
まず本発明の光拡散シートを持ち、さらにその上に導電性層をもつ面発光体用基板の導電性層を陽極とする。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成させる。光拡散シートの拡散層形成面は基板と空気の界面に存在する。
【００６１】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。更に層毎に異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０−６〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【００６２】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【００６３】
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の液晶表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【００６４】
《導電性層》
本発明における光拡散シートを有機ＥＬ素子の基板として導電性層を設ける場合、用いられる導電性層の屈折率は特に制限はないが、１．５以上２．０以下であることが好ましく、さらに１．５５以上１．８５以下であることが特に好ましい。また、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性光透過性材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で光透過性の導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。本発明においては、この導電性層は陽極として用いられることが好ましい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式製膜法を用いることもできる。陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００６５】
また、この透明電極に高い導電性を有しながら他の比較的低屈折率の樹脂等を併用することが可能であり、光拡散効果により光取り出し効率の向上が期待できる金属ナノワイヤを含有させてもよい。
【００６６】
本発明に金属ナノワイヤを用いる場合、１つの金属ナノワイヤで長い導電パスを形成するために、また、適度な光拡散性を発現するために、平均長さが３μｍ以上であることが好ましく、さらには３〜５００μｍが好ましく、特に、３〜３００μｍであることが好ましい。併せて、長さの相対標準偏差は４０％以下であることが好ましい。また、平均直径は、透明性の観点からは小さいことが好ましく、一方で、導電性の観点からは大きい方が好ましい。本発明においては、金属ナノワイヤの平均直径として１０〜３００ｎｍが好ましく、３０〜２００ｎｍであることがより好ましい。併せて、直径の相対標準偏差は２０％以下であることが好ましい。
【００６７】
本発明に係る金属ナノワイヤの金属組成としては特に制限はなく、貴金属元素や卑金属元素の１種または複数の金属から構成することができるが、貴金属（例えば、金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等）及び鉄、コバルト、銅、錫からなる群に属する少なくとも１種の金属を含むことが好ましく、導電性の観点から少なくとも銀を含むことがより好ましい。
【００６８】
また、導電性と安定性（金属ナノワイヤの硫化や酸化耐性、及びマイグレーション耐性）を両立するために、銀と、銀を除く貴金属に属する少なくとも１種の金属を含むことも好ましい。本発明に係る金属ナノワイヤが二種類以上の金属元素を含む場合には、例えば、金属ナノワイヤの表面と内部で金属組成が異なっていてもよいし、金属ナノワイヤ全体が同一の金属組成を有していてもよい。
【００６９】
Ａｇナノワイヤの製造方法としては、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４，８３３〜８３７；Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４，４７３６〜４７４５等、Ａｕナノワイヤの製造方法としては特開２００６−２３３２５２号公報等、Ｃｕナノワイヤの製造方法としては特開２００２−２６６００７号公報等、Ｃｏナノワイヤの製造方法としては特開２００４−１４９８７１号公報等を参考にすることができる。特に、上述した、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．及びＣｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．で報告されたＡｇナノワイヤの製造方法は、水系で簡便にＡｇナノワイヤを製造することができ、また銀の導電率は金属中で最大であることから、本発明に係る金属ナノワイヤの製造方法として好ましく適用することができる。
【００７０】
次に、本発明の光拡散シートの表面に発光体として形成する有機ＥＬについて説明する。
【００７１】
〔有機ＥＬ素子〕
有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示す。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
ここで、発光層は、少なくとも発光色の異なる２種以上の発光材料を含有していればよく、単層でも複数の発光層からなる発光層ユニットを形成していてもよい。また、正孔輸送層には正孔注入層、電子阻止層も含まれる。
【００７２】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００７３】
本発明に係る発光層は、含まれる発光材料が前記要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。
【００７４】
また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。
【００７５】
各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。
【００７６】
本発明における発光層の膜厚の総和は１〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから３０ｎｍ以下である。なお、本発明でいうところの発光層の膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む膜厚である。
【００７７】
個々の発光層の膜厚としては１〜５０ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは１〜２０ｎｍの範囲に調整することである。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。
【００７８】
発光層の作製には、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。
【００７９】
本発明においては、各発光層には複数の発光材料を混合してもよく、また燐光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。
【００８０】
本発明においては、発光層の構成として、ホスト化合物、発光材料（発光ドーパント化合物ともいう）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。
【００８１】
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。更に好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
【００８２】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００８３】
本発明に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。
【００８４】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【００８５】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
【００８６】
次に、発光材料について説明する。
【００８７】
本発明に係る発光材料としては、蛍光性化合物、燐光発光材料（燐光性化合物、燐光発光性化合物等ともいう）を用いる。
【００８８】
本発明において、燐光発光材料とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は０．１以上である。
【００８９】
上記燐光量子収率は第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明において燐光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００９０】
燐光発光材料の発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーを燐光発光材料に移動させることで燐光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つは燐光発光材料がキャリアトラップとなり、燐光発光材料上でキャリアの再結合が起こり燐光発光材料からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、燐光発光材料の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００９１】
燐光発光材料は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００９２】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子には、蛍光発光体を用いることもできる。蛍光発光体（蛍光性ドーパント）の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００９３】
また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、同２００１−１８１６１６号公報、同２００２−２８０１７９号公報、同２００１−１８１６１７号公報、同２００２−２８０１８０号公報、同２００１−２４７８５９号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００１−３１３１７８号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、同２００２−５０４８４号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、同２００２−３３８５８８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、同２００２−１００４７６号公報、同２００２−１７３６７４号公報、同２００２−３５９０８２号公報、同２００２−１７５８８４号公報、同２００２−３６３５５２号公報、同２００２−１８４５８２号公報、同２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、同２００２−２２６４９５号公報、同２００２−２３４８９４号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−２４１７５１号公報、同２００１−３１９７７９号公報、同２００１−３１９７８０号公報、同２００２−６２８２４号公報、同２００２−１００４７４号公報、同２００２−２０３６７９号公報、同２００２−３４３５７２号公報、同２００２−２０３６７８号公報等が挙げられる。
【００９４】
本発明においては、少なくとも一つの発光層に２種以上の発光材料を含有していれば特に制限はなく、発光層における発光材料の濃度比が発光層の厚さ方向で変化していてもよい。
【００９５】
《中間層》
本発明において、各発光層間に非発光性の中間層（非ドープ領域等ともいう）を設ける場合について説明する。
【００９６】
非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる層である。
【００９７】
非発光性の中間層の膜厚としては１〜２０ｎｍの範囲にあるのが好ましく、更には３〜１０ｎｍの範囲にあることが隣接発光層間のエネルギー移動等相互作用を抑制し、且つ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。
【００９８】
この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する２つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。
【００９９】
非発光性の中間層は非発光層、各発光層と共通の化合物（例えば、ホスト化合物等）を含有していてもよく、各々共通ホスト材料（ここで、共通ホスト材料が用いられるとは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合やホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す。）を含有することにより、発光層−非発光層間の層間の注入障壁が低減され、電圧（電流）を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。更に、非ドープ発光層に各発光層に含まれるホスト化合物と同一の物理的特性または同一の分子構造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機ＥＬ素子作製の大きな問題点である素子作製の煩雑さをも併せて解消することができる。
【０１００】
本発明で有機ＥＬ素子を用いる場合、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすいため、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。
【０１０１】
また、一方では正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は後述する阻止層、即ち正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様として挙げられる。
【０１０２】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１０３】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【０１０４】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１０５】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１０６】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１０７】
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１０８】
一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。
【０１０９】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１１０】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１１１】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１１２】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１１３】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１１４】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような所謂、ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１１５】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１１６】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１１７】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１１８】
《電子輸送層》
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１１９】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１２０】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１２１】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１２２】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１２３】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１２４】
《陰極》
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１２５】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１２６】
〔用途〕
本発明に係る光拡散シートを用いた面発光体、及び発光パネルは、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【実施例】
【０１２７】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【０１２８】
《樹脂組成物の調製》
まず硬化性樹脂に無機ナノ微粒子としてジルコニアナノ微粒子を含有させ、塗布液の屈折率を調整した。
【０１２９】
（ジルコニアナノ微粒子の調整）
オキシ塩化ジルコニウム８水塩の２６００ｇを純水４０Ｌ（リットル）に溶解させたジルコニウム塩溶液に、２８％アンモニア水を３４０ｇ、純水を２０Ｌ溶解させた希アンモニア水を攪拌しながら加え、ジルコニア前駆体スラリーを調製した。
【０１３０】
次いで、このジルコニア前駆体スラリーに、硫酸ナトリウム４００ｇを５Ｌの純水に溶解させた硫酸ナトリウム水溶液を攪拌しながら加えた。
【０１３１】
次いで、この混合物を、乾燥器を用いて、大気中、１２０℃にて２４時間、乾燥させて固形物を得た。
【０１３２】
次いで、この固形物を自動乳鉢等により粉砕した後、電気炉を用いて、大気中、５００℃にて１時間焼成した。この焼成物を純水中に投入し、攪拌してスラリー状とした後、遠心分離器を用いて洗浄を行い、添加した硫酸ナトリウムを十分に除去した後、乾燥器にて乾燥させ、ジルコニアナノ微粒子を調製した。ＴＥＭ観察の結果、平均粒子径は２０ｎｍであった。ＸＲＤから粒子がＺｒＯ２結晶であることが確認された。
【０１３３】
（ジルコニアナノ微粒子に対する表面処理）
上記のジルコニアナノ微粒子１０ｇを、フェニルトリメトキシシラン（信越化学製）２ｇと、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．１ｇを含むトルエン１００ｍｌに加え、窒素下で０．０３ｍｍのジルコニアビーズを用いて分散しながら１００℃まで加熱し、均一分散液を得た後、そのまま窒素下で５時間加熱還流して表面処理済ジルコニアナノ微粒子のトルエン分散液を得た。このジルコニア粒子の屈折率は２．１であった。
【０１３４】
（塗布液の調整）
硬化性樹脂のモノマー（フルオレンアクリレート；屈折率＝１．５０）に、上記表面処理済ジルコニアナノ微粒子含有液を２５ｖｏｌ％、４２ｖｏｌ％（所望の屈折率になる量）で混合し、重合開始剤を添加して溶媒ＭＥＫに溶解することで塗布液を二種作成した。このとき、塗布液の固形分濃度は５０％であった。得られた塗布液をＰＥＮ基板の片面に乾燥膜厚５μｍになるように塗布し、８０℃のオーブンで１分乾燥させ、ＵＶ線を照射して硬化させた。得られた薄膜の屈折率を測定したところ、屈折率ｎ２はそれぞれ１．６５、１．７５であった。
【０１３５】
このとき、屈折率１．６５の薄膜が得られる塗布液を塗布液１、屈折率１．７５の薄膜が得られる塗布液を塗布液２、ジルコニアナノ微粒子を有さない塗布液を塗布液３とした。
【０１３６】
〔屈折率の測定方法〕
本発明において、屈折率の測定方法は通常用いられている方法を用いることができる。例えば、各層を単独で塗設したサンプルについて、分光光度計（日立製作所製Ｕ−４０００型等）の分光反射率の測定結果から求めることができる。分光反射率の測定はサンプルの裏面を粗面化処理した後、黒色のスプレーで光吸収処理を行って裏面の光反射を防止し、５度正反射の条件で可視光領域（４００〜７００ｎｍ）で行う。
【０１３７】
〈試料１〉
《光拡散シート１の作製》
塗布液２（屈折率ｎ２＝１０７５）に粒子として６５００Ｍ（日産化学工業製；平均粒径６．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を樹脂に対する粒子の割合が５０ｖｏｌ％になるように加え、超音波分散機で１０分間分散して粒子含有の分散液１を作製した。ＰＥＮ基板（帝人製；屈折率ｎ１＝１．７５）の片面に塗布液２を塗布し、その後分散液１を塗布した積層体を８０℃のオーブンで１分間乾燥させ、ＵＶ線を照射して硬化させることで光拡散シートを作製した。作製した光拡散シート１はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は４μｍであった。
【０１３８】
《有機ＥＬ素子１の作製》
得られた光拡散シート１の光拡散層の反対面上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド；屈折率１．８５）を１００ｎｍ製膜しパターニングを行った後、このＩＴＯ導電性層を設けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、基板表面温度２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０１３９】
この基板を、窒素雰囲気下、ＪＩＳ Ｂ ９９２０に準拠し、測定した清浄度がクラス１００で、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍのグローブボックスへ移した。グローブボックス中にて正孔輸送層用塗布液を下記のように調製し、スピンコーターにて、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布した。この基板を、基板表面温度１５０℃で３０分間加熱乾燥し正孔輸送層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は２０ｎｍであった。
【０１４０】
（正孔輸送層用塗布液）
モノクロロベンゼン １００ｇ
ポリ−Ｎ，Ｎ′−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）ベンジジン（ＡＤＳ２５４ＢＥ：アメリカン・ダイ・ソース社製） ０．５ｇ
次いで、発光層塗布液を下記のように調製し、スピンコーターにて、２０００ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布した。さらに基板表面温度１２０℃で３０分加熱し発光層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は４０ｎｍであった。尚、下記発光層組成物のうち、最も低いＴｇを示したのはＨ−Ａであり、１３２℃であった。
【０１４１】
（発光層用塗布液）
酢酸ブチル １００ｇ
Ｈ−Ａ １ｇ
Ｄ−Ａ ０．１１ｇ
Ｄ−Ｂ ０．００２ｇ
Ｄ−Ｃ ０．００２ｇ
次いで、電子輸送層用塗布液を下記のように調製し、スピンコーターにて、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布した。さらに基板表面温度１２０℃で３０分加熱し電子輸送層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は３０ｎｍであった。
【０１４２】
（電子輸送層用塗布液）
２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール １００ｇ
ＥＴ−Ａ ０．７５ｇ
次いで、電子輸送層まで設けた基板を、大気曝露せずに、蒸着機に移動し、４×１０−４Ｐａまで減圧した。尚、フッ化カリウムおよびアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、蒸着機に取り付けておいた。
【０１４３】
先ず、フッ化カリウムの入った抵抗加熱ボートに通電し加熱し、基板上にフッ化カリウムからなる電子注入層を３ｎｍ設けた。続いて、アルミニウムの入った抵抗加熱ボートに通電加熱し、蒸着速度１〜２ｎｍ／秒でアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極を設けた。
【０１４４】
【化１】
【０１４５】
〈光拡散シート２及び有機ＥＬ素子２の作製〉
粒子をＭＸ３０００（綜研化学製；平均粒径３０．０μｍ，屈折率ｎ３＝１．４９）に変更し、樹脂に対する粒子の割合を７０ｖｏｌ％に変更した分散液２（屈折率ｎ２＝１．７５）を用いた以外は光拡散シート１と同様にして光拡散シート２を作製した。光拡散シート２を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子２を作製した。作製した光拡散シート２はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は１８μｍであった。
【０１４６】
〈光拡散シート３及び有機ＥＬ素子３の作製〉
塗布液１に粒子としてサファイヤビーズ（ヒューマニティ製；平均粒径５００μｍ，屈折率ｎ３＝１．７５）を樹脂に対する粒子の割合が８０ｖｏｌ％になるように加え、超音波分散機で１０分間分散して分散液３（屈折率ｎ２＝１．５０）を調整した。ＰＥＴ基板（帝人製；屈折率ｎ１＝１．６５）の片面に塗布液１（屈折率ｎ２＝１．６５）を塗布し、その後分散液３を塗布した積層体を８０℃のオーブンで１分間乾燥させ、ＵＶ線を照射して硬化させることで光拡散シート３を作製した。さらに、その光拡散シート３を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子３を作製した。作製した光拡散シートはレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は２６０μｍであった。
【０１４７】
〈光拡散シート４及び有機ＥＬ素子４の作製〉
粒子を５００Ｓ（日産化学工業製；平均粒径０．５μｍ，屈折率ｎ３＝１．６５）に変更し、樹脂に対する粒子の割合を４０ｖｏｌ％に変更した以外は光拡散シート１と同様にして光拡散シート４を調整した。さらに、その光拡散シート４を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子４を作製した。作製した光拡散シート４はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は０．３μｍであった。
【０１４８】
〈光拡散シート５及び有機ＥＬ素子５の作製〉
樹脂に対する粒子の割合を１０ｖｏｌ％に変更した以外は光拡散シート１と同様にして光拡散シート５を調整した。さらに、その光拡散シート５を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子５を作製した。作製した光拡散シート５はレンズ状の凹凸が疎に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は４μｍであった。
【０１４９】
〈光拡散シート６及び有機ＥＬ素子６の作製〉
塗布液３（屈折率ｎ３＝１．５０）に粒子として６５００Ｍ（平均粒径６．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を樹脂に対する粒子の割合が５０ｖｏｌ％になるように加え、超音波分散機で１０分間分散して分散液６を調整した。ＰＥＴ基板の片面に塗布液１（屈折率ｎ２＝１．６５）を塗布し、その後分散液６を塗布した積層体を８０℃のオーブンで１分間乾燥させ、ＵＶ線を照射して硬化させることで光拡散シート６を作製した。作製した光拡散シート６を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子６を作製した。作製した光拡散シートはレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は４μｍであった。
【０１５０】
〈光拡散シート７及び有機ＥＬ素子７の作製〉
塗布液２（屈折率ｎ２＝１．７５）に粒子として５００Ｓ（平均粒径０．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を樹脂に対する粒子の割合が４０ｖｏｌ％になるように加え、超音波分散機で１０分間分散して分散液７を調整した。縦方向のピッチが４μｍ、横方向のピッチが７μｍの半球型の凹部が細密状に刻印された金型を用意し、この金型に分散液７を充填し、さらにこの上にＰＥＴ基板（屈折率ｎ１＝１．６５）を重ね合わせ、ＵＶ照射により樹脂を仮硬化したのち金型より取り出し、再度レンズ形成面より紫外線を照射して本硬化させることによりで光拡散シート７を作製した。作製した光拡散シート７を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子７を作製した。作製した光拡散シート７はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は１μｍであった。
【０１５１】
比較例
〈光拡散シート８及び有機ＥＬ素子８の作製〉
特開２００３−１０７２１４号公報の実施例１に記載と同様の方法で、アクリル系熱硬化性樹脂（屈折率ｎ２＝１．５０）とポリメチルメタクリレート粒子（平均粒径１８．２μｍ、屈折率ｎ３＝１．４９）含有の塗布液をＰＥＴ基板（帝人製：屈折率ｎ１＝１．６５）に塗布することで光拡散シート８を作製した。さらに、その光拡散シート８を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子８を作製した。作製した光拡散シートはレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は１０μｍであった。
【０１５２】
〈光拡散シート９及び有機ＥＬ素子９の作製〉
塗布液１（屈折率ｎ２＝１．６５）に粒子として６５００Ｍ（平均粒径６．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を、樹脂に対する粒子の割合を５０ｖｏｌ％に変更した以外は光拡散シート４の作製と同様にして光拡散シート９を作製した。作製した光拡散シート９を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子９を作製した。作製した光拡散シート９はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は４μｍであった。
【０１５３】
〈光拡散シート１０及び有機ＥＬ素子１０の作製〉
粒子をシリコーン樹脂ビーズ（東芝シリコーン製；平均粒径４．５μｍ、屈折率１．４３）に変更した以外は有機ＥＬ素子１の作製と同様にして光拡散シート１０を作製した。作製した光拡散シート１０を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子１０を作製した。作製した光拡散シート１０はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は２μｍであった。
〈光拡散シート１１及び有機ＥＬ素子１１の作製〉
光拡散層を持たないＰＥＮ基板を用いた以外は有機ＥＬ素子１の作製と同様にして光拡散シート１１を作製した。作製した光拡散シート１１を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様の方法で、有機ＥＬ素子１１を作製した。
【０１５４】
〈光拡散シート１２及び有機ＥＬ素子１２の作製〉
硬化性樹脂のモノマー（フルオレンアクリレート；屈折率＝１．５０）に、表面処理済ジルコニアナノ微粒子を５ｖｏｌ％加え、さらに５００Ｓ（平均粒径０．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を樹脂に対する粒子の割合が４０ｖｏｌ％になるように加えた粒子含有硬化性樹脂（即ち、溶媒を有さない分散液）を用いて光拡散シート１２を作製した。作製した光拡散シート１２を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子１２を作製した。作製した光拡散シート１２の表面には凹凸形状が存在しなかった。また、樹脂膜厚は１．５μｍであった。
【０１５５】
《発明の効果の評価》
〔光取り出し量子効率〕
作製した有機ＥＬ素子に対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を流したときの光取り出し量子効率（％）を不活性ガス雰囲気下で測定した。なお、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。得られた結果を試料１２の測定値を１００としたときの相対値で表１に表した。
【０１５６】
〔白色角度依存性〕
作製した有機ＥＬ素子に対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を流したときの発光色の色度を発光面に対して垂直方向を正面（視野角０°）とし、０°、６０°でｘｙ色度を測定した。０°のｘ値と６０°のｘ値の差をΔｘとしΔｘ≦０．０３を○、Δｘ＞０．０３を×として白色の角度依存性を評価した。なお、測定には色彩輝度計ＣＳ−２００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。得られた結果を表１に示す。
【０１５７】
【表１】
【０１５８】
表１の結果より、本発明の光拡散シート１〜７は、比較例である光拡散シート８〜１２に比較して、白色角度依存性および光取り出し量子効率共に良好であることが解る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ディスプレイ、バックライト、表示板、照明用光源等に用いられる光拡散基板および、光拡散シートに関するものである。本発明はまた、該基板を用いた有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬともいう）素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯等の表示板、照明等の光源として用いられる面発光体は、高輝度、高効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有することから、近年注目されている。このような面発光体の中でも、有機材料を用いて正負の各極からの電気エネルギーによって発光させる有機ＥＬ素子は、数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で発光が可能であり、薄膜型の完全固体素子であるため省スペースである等の理由から特に注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、透明基板に、第１の電極、発光層および第２の電極が順に設けられて形成される。発光層では、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加することによって陽極である第１の電極から注入された正孔と陰極である第２の電極から注入された電子とが再結合して発光する。この光が第１の電極および透明基板を透過することで、使用者には有機ＥＬ素子が発光して見える。発光層は添加するドーパントによって発する光の波長を変化させることが可能である。
【０００４】
照明等の光源として面発光体を用いる場合、白色光を得られることが求められる。有機ＥＬ素子で白色の光を得る方法としては、発光層に異なる発光を生じる発光材料を積層または混合して備える方法があり、このような手法によりそれらの発光を混色し、様々な色の発光や白色発光を得ることが出来る。
【０００５】
しかしながら、有機ＥＬ素子のような薄膜からなる面発光素子の場合、発光体薄膜層の屈折率と発光した光が出射する際に通過する媒質との屈折率により決まる光の出射角が臨界角以上の発光は全反射して内部に閉じ込められ、導波光として失われる。その結果、指向性がない発光層の発光は前に出てくる光以外は失われることとなり、光の取り出し効率（発光したエネルギーに対して基板の外に出てくるエネルギーの割合）が低くなるという問題がある。
【０００６】
古典光学に基づいた多重反射から導き出される前方向への光取り出し効率（発光効率）は１／２ｎ２で近似でき、発光層の屈折率ｎでほぼ決まってしまう。発光層の屈折率を約１．７とすると、単純に前記有機ＥＬ部からの発光効率は約２０％となる。残りの光は、発光層の面積方向へ伝搬するか（横方向への霧散）、発光層を挟んで透明電極と相対する金属電極で消失する（後方向への吸収）。換言すると、有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せない。
【０００７】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法、基板表面にバインダーと充填材を含んだ光拡散層を形成することにより、光拡散層の散乱効果によって全反射を防ぐ方法、透明基板表面にプリズムシートやマイクロレンズアレイを形成し、プリズム形状またはレンズ形状などの凹凸形状を持たせることによって透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法などが考えられている（例えば、特許文献１参照）。また、光拡散機能とレンズ機能両方の機能を持たせるためマイクロレンズに散乱粒子を含有した光拡散シートも知られている。光拡散機能とレンズ機能を併せ持つ光拡散層としてはその他にも、バインダー樹脂及び樹脂粒子を含有して凹凸表面を有する光拡散層を透明支持体上に積層してなる光拡散性シートが考案されている（例えば、特許文献２、３参照）。また、発光効率自体を良くする方法として、発光層膜厚を厚くする等、発光層の構成を変える方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２３６８３号公報
【特許文献２】特開２００１−３２４６０８号公報
【特許文献３】特開２００３−１０７２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入する方法や散乱効果をもつ光拡散層を作製する方法では、層間の全反射は緩和されるものの、平滑な界面が存在するために空気との界面で全反射が起こり、光の取り出し効率の向上が十分ではない。光拡散機能とレンズ機能を両立する表面凹凸の光拡散性シートは、空気との間に平滑な界面をなくし、空気との全反射を防ぐことが出来るため非常に有効である。しかし、樹脂と基板の屈折率差が違う場合、結局樹脂と基板間の屈折率差で全反射が起こるという課題が残る。また、発光層の構成を変える方法では、発光効率は向上するが、有機ＥＬ素子は構成する有機層の膜厚により、その発光輝度や発光スペクトルに強い角度依存性を有するため、有機層の膜厚を厚くした場合、光の取り出し効率が波長によってばらついてしまう。その結果、色のバランスが崩れ、白色の品質を低下させてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は光取り出し効率を大幅に向上させ、かつ面発光体の発光色の角度依存性（白色角度依存性とも言う）を改善し、品質の高い白色光を実現することが可能な光拡散シート、及び前記光拡散シートを用いた有機ＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光拡散シートは、樹脂と粒子により形成されたレンズ状の凸形状を有し、かつ前記樹脂と前記粒子の屈折率差を規定範囲内にすることで、空気との全反射が緩和でき、光取り出し効率を向上させることが出来ることを見出した。また、本発明の光拡散シートを用いた有機ＥＬ素子は発光輝度や発光スペクトルによる角度依存性が少ないことを見出した。
【００１２】
本発明の目的は、以下の構成により達成することができる。
【００１３】
１．基板上に光拡散層が形成された光拡散シートであって、該光拡散層は粒子が樹脂に被覆されることで形成されたレンズ状の凸部を複数有し、かつ、該粒子の屈折率ｎ３と該樹脂の屈折率ｎ２が式（１）を満たすことを特徴とする光拡散シート。
（１） ０．０７≦｜ｎ２−ｎ３｜≦０．３０
２．前記基板の屈折率ｎ１と前記樹脂の屈折率ｎ２が式（２）を満たすことを特徴とする前記１に記載の光拡散シート。
（２） ０≦｜ｎ１−ｎ２｜≦０．１０
３．前記樹脂の膜厚は、前記粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とする前記１または２に記載の光拡散シート。
【００１４】
４．前記１から３のいずれか１項に記載の光拡散シートを用いることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
５．基板の上にレンズ状の凸部が複数形成されてなる光拡散シートの製造方法であって、前記光拡散シートは、溶媒、硬化性樹脂の原料および粒子を有する分散液を塗布、乾燥することによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、前記分散液に含まれる硬化性樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする光拡散シートの製造方法。
【００１６】
６．基板の上にレンズ状の凸部が複数形成されてなる光拡散シートの製造方法であって、前記光拡散シートは、溶媒及び硬化性樹脂の原料を有する塗布液を前記基板に塗布し、その後、溶媒、硬化性樹脂の原料及び粒子を有する分散液を塗布、乾燥することによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、前記塗布液及び前記分散液に含まれる硬化性樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする光拡散シートの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、光取り出し効率を大幅に向上させ、かつ面発光体の発光色の角度依存性を改善し品質の高い白色光を実現することが可能な光拡散シート、及び該光拡散シートを用いた有機ＥＬ素子を提供することにある。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
〔光拡散シート〕
本発明の光拡散シートは、基板上に光拡散層が形成された光拡散シートであって、前記光拡散層は粒子が樹脂に被覆されることで形成されたレンズ状の凸部を複数有し、前記樹脂の屈折率ｎ２と粒子の屈折率ｎ３の差は０．０７≦｜ｎ２−ｎ３｜≦０．３０である。
【００２０】
すなわち、｜ｎ２−ｎ３｜が０．３０以上であると、光拡散シートの透過率が下がり光取り出し効率の低下を招く。また、｜ｎ２−ｎ３｜が０．０７以下であると、光拡散シートの散乱効果が減少し、光取り出し効率が低下するだけでなく、散乱効果による配光の角度依存性を補正する効果が得られない。
【００２１】
また、基板の屈折率ｎ１と樹脂の屈折率ｎ２の差は０≦｜ｎ１−ｎ２｜≦０．１０である。｜ｎ１−ｎ２｜が０．１０以内にすることで、基板と光拡散層間での全反射が起こりにくくなり光取り出し効率をより向上させることが出来る。
【００２２】
レンズ状の凸部は粒子の表面を樹脂が被覆することで形成される。このため、光拡散層の樹脂の膜厚は粒子の粒径よりも小さくする必要があり、そのようにすることで凸部の形状は粒子に起因した形状となる。
【００２３】
樹脂の膜厚は粒子の平均粒径より小さければよく、好ましくは粒子と粒子の間を粒子の基板側１／２から５／６まで該樹脂が完全に充填しており、かつ粒子は該樹脂の薄膜に覆われた状態で配列していることが好ましい。粒子を被覆する樹脂の膜厚は粒子と粒子の間を完全に充填しなければよく特に制限はないが、粒子形状に依存したレンズを作製するためには平均粒子径の５％〜３０％の膜厚であることが好ましい。
【００２４】
ここでいう「光拡散層の膜厚」は粒子の影響を受けない位置で測定する。即ち、光拡散シートをシートに対して垂直に見た場合、光拡散層と大気（基板の上にさらに別の機能層を有している場合にはその層）との界面から基板と光拡散層の界面までの間に粒子が無く、かつ、樹脂が粒子の表面張力の影響を受けていない部分で測定する。粒子同士の間隔が十分に詰まっている場合には、近接した２点のレンズ状凸部の頂点の中間地点での光拡散層と大気との界面から基板と光拡散層の界面までの距離を測定することによって求める。また、本発明の光拡散シートは、粒子が樹脂の薄膜に被覆された状態で配列している。ここでいう「被覆された」とは、光拡散層と大気（光拡散層の上にさらに別の機能層を有している場合にはその層）との界面は常に樹脂により形成され、粒子と大気の界面を有さないことを意味する。
【００２５】
本発明の光拡散シートにおけるレンズ状の凸部は粒子が樹脂の薄膜に被覆されてなるため、その形状は粒子の形状と粒子を被覆する樹脂の膜厚に依存する。粒子の形状は球形、楕円体、錐体、角柱など必要に応じて選択することが出来、特に制限はないが、粒径分布が小さい単一粒子であることが好ましい。本発明の光拡散シートのレンズ部の面積比率は好ましくは０．９０〜０．４０さらに好ましくは０．８５〜０．５０である。本発明でいう光拡散シートのレンズ部とは、光拡散層と空気との界面から基板と光拡散層の界面までの距離が上記で算出した光拡散層の膜厚よりも大きな値を有する部分の面積を計算することにより求めることが出来る。レンズ状の凸部のピッチは、凸部と凸部の間に凸が存在しない非レンズ部分のピッチよりもレンズ部分のピッチが大きければよく特に制限はないが、非レンズ部を少なくするためには、レンズ部が出来る限り密に配列されていることが好ましい。
【００２６】
〔基板〕
本発明の光拡散シートに用いる基板は光透過性であればよく特に制限はないが、基板の屈折率ｎ１は、１．６５以上であることが好ましく、さらに１．７０以上１．８０以下であることが特に好ましい。上記条件を満たしていればよくガラスや透明樹脂フィルムを用いることができる。特に、柔軟性の観点から樹脂フィルムを用いるのが好ましい。
【００２７】
本発明において透明樹脂フィルムの厚さは、５０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましく、さらに７５μｍ以上２００μｍ以下であることが特に好ましい。
【００２８】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。本発明においては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルムを用いることが好ましく、特に延伸ポリエチレンナフタレートフィルムを用いることが耐熱性の面で好ましい。
【００２９】
本発明の透明基板において透明樹脂フィルムの両面または片面にハードコート層を設けてもよい。ハードコート層を設けた場合、透明基板の屈折率とはハードコート層の屈折率を示すものとする。したがってハードコート層の屈折率は透明樹脂フィルムの屈折率と同じかやや低いものとする。ハードコート層は均粒子径が１ｎｍ以上４００ｎｍ以下の微粒子を含有した樹脂で構成されていてもよく、透明樹脂中にその樹脂よりも屈折率が高い微粒子を、平均粒子径が１〜４００ｎｍで分散することにより、所望の屈折率を有した透明なハードコート層を得ることができる。
【００３０】
〔粒子〕
本発明の光拡散シートに係る粒子としては光透過性であり、粒子の屈折率と樹脂の屈折率の差が０．０７以上、０．３０以下であればよく、目的に応じて選択することが出来る。
【００３１】
無機粒子または有機ポリマーからなる微粒子を使用することができるが、光透過性や樹脂との密着性の観点から有機ポリマーからなる粒子がより好ましい。
【００３２】
無機化合物粒子としてはシリカ、アルミナなどが上げられる。この中から、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものを適宜選択して使用することが好ましい。
【００３３】
有機ポリマー粒子としては、メタクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の有機ポリマーから作成された粒子を用いることができる。これら粒子の含有量は特に制限はなく、光拡散性の程度に合わせて調整すると良いが、隙間が少ない光拡散シートの形成のためには２０体積％以上であることが好ましい。
【００３４】
また、粒子の平均粒子径は特に制限はないが、粒子の集光性の効果及び光拡散の効果を十分に得るために１μｍ以上であることが好ましく、粒子と粒子の間の非レンズ領域が小さい光拡散シートの形成のために６００μｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
ここでいう平均粒子径とは、各粒子を同体積の球に換算した時の直径（球換算粒径）の体積平均値をいう。
【００３６】
〔樹脂〕
本発明の光拡散シートに係る樹脂としては光透過性の硬化性樹脂であればよく特に制限はないが、樹脂の屈折率ｎ２は１．６５以上であることが好ましく、さらに１．７０以上１．８０以下であることが特に好ましい。
【００３７】
また、基板との屈折率の差が０．１０であることがより好ましい。本発明の光拡散シートに係わる樹脂は紫外線及び電子線照射、あるいは加熱処理のいずれかの操作によって硬化し得るもので、あれば特に制限なく使用でき、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、アリルエステル系樹脂等が挙げられる。前記硬化性樹脂は紫外線や電子線等の照射を受けて硬化する活性光線硬化性樹脂であってもよいし、加熱処理によって硬化する熱硬化性樹脂であってもよく、特に好ましくはアクリル系樹脂を用いることができる。
【００３８】
アクリル系樹脂の原料成分としては、例えば、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー。あるいは、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸変性ジ（又はトリ）アクリレート等の多官能性モノマー等が挙げられる。本発明では、これらのうち３官能以上の多官能性アクリレート系化合物及び３官能以上の多官能性ウレタンアクリレート系化合物を用いることが好ましい。
【００３９】
また、本発明の光拡散シートに用いる樹脂として、樹脂の屈折率を高くする目的で上記樹脂に無機ナノ微粒子を含有した樹脂を用いてもよい。その場合、無機ナノ微粒子と未硬化の状態で混合させた後、硬化させることによって透明な樹脂組成物を形成する物であれば特に制限なく使用できる。屈折率の高い無機ナノ微粒子を含有した樹脂を用いる場合、無機ナノ微粒子としては、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものを適宜選択して使用することが好ましい。粒子の屈折率は特に限定されないが、１．８以上が好ましく、２．０以上がより好ましい。
【００４０】
無機ナノ微粒子の調製方法としては、気相中で無機ナノ微粒子の原料を噴霧、焼成して微小な粒子を得ることが可能である。更には、プラズマを用いて粒子を調製する方法、原料固体をレーザー等でアブレーションさせ微粒子化する方法、蒸発させた金属ガスを酸化させ微粒子を調製する方法なども好適に用いることができる。また、液相中で調製する方法として、アルコキシドや塩化物溶液を原料としたゾル−ゲル法等を用い、ほぼ一次粒子として分散した無機ナノ微粒子分散液を調製することが可能である。あるは、溶解度の低下を利用した反応晶析法を用いて粒子径のそろった分散液を得ることが可能である。
【００４１】
液相で得られた無機ナノ微粒子は、乾燥、焼成することにより、無機ナノ微粒子の機能を安定に引き出すことは好ましい。乾燥には、凍結乾燥、噴霧乾燥、超臨界乾燥などの手段が適用可能であり、焼成は、単に雰囲気を制御しながら高温にするだけでなく、有機あるいは無機の焼結防止剤を用いて行うことが好ましい。
【００４２】
これら粒子のうち、安価で、安全性を考慮して無機ナノ微粒子を選択することが可能であり、さらに小粒径化の容易性を考えると、次のような無機ナノ微粒子を用いることが好ましい。すなわち、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＬｉＮｂＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＣｅＯ２、ＡｌＮ、ダイヤモンド、ＫＴａＯ３などを用いることが特に好ましい。
【００４３】
樹脂への充填率について特に制約は無いが、１０ｎｍ以下の無機ナノ微粒子を樹脂に充填する場合、成型性の確保（流動性、ひび割れなし）を考えた場合には２５体積％以下であることが好ましい。一方、無機ナノ微粒子を充填することにより光学物性（屈折率）を変化させるにはある程度の充填率が必要であることから５体積％以上、さらには１０体積％以上が好ましい。ここでいう無機ナノ微粒子の体積分率は、無機ナノ微粒子の比重をａ、含有量をｘグラム、作製された無機ナノ微粒子含有樹脂の体積をＹミリリットルとした時に式（ｘ／ａ）／Ｙ×１００で求められる。無機ナノ微粒子の含有量の定量は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による半導体結晶像の観察（ＥＤＸ等の局所元素分析により半導体結晶組成に関する情報も得ることが可能）、あるいは与えられた樹脂組成物が含有する灰分の元素分析により求まる所定組成の含有質量と前記組成の結晶の比重とから算出可能である。
【００４４】
［光拡散シートの形成］
本発明の光拡散シートは、溶媒、硬化性樹脂の原料及び粒子を有する分散液を塗布し、分散液中の溶媒を蒸発させることによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、分散液に含まれる硬化性樹脂の原料を硬化する工程によって製造される。また、分散液を塗布する前に、溶媒及び硬化性樹脂の原料を有する塗布液を塗布することがより好ましい。
【００４５】
また、分散液および塗布液には上述した無機ナノ微粒子を含有させることがより好ましい。
【００４６】
塗布液及び分散液の塗布方法は特に限定されず、スピンコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、インクジェット法等公知の方法で塗設することができる。
【００４７】
乾燥工程での温度は溶媒の沸点と同等もしくはそれ以上の高い温度に設定することが好ましく、７０℃〜２００℃が好ましく、８０℃〜１５０℃がより好ましい。乾燥方法は特に制限はなく、温風乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等を用いることが出来る。
【００４８】
硬化性樹脂の原料としては、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂のモノマーまたはオリゴマーを用いることが好ましい。光硬化性樹脂としては、紫外線硬化樹脂であることが好ましい。光硬化樹脂モノマーの硬化に用いる光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限無く使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることが出来る。
【００４９】
《溶媒》
本発明における光拡散シートは、溶媒、硬化性樹脂及び粒子を含有する分散液を基板に塗布・乾燥することで形成される。用いる溶媒としては、樹脂モノマーと相溶性を有し、粒子を溶解しないものであれば、特に限定されるものではない。例えば、炭素数１〜４程度の低級アルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、トルエン、キシレンなどの炭化水素類などを選択することができる。
【００５０】
《塗布液の製造方法》
本発明に係わる塗布液は、溶媒及び硬化性樹脂の原料を混合して調整する。硬化性樹脂の原料としては、特に制限はなくモノマーでも、モノマーが一部重合したオリゴマーや低分子量のポリマーでも良い。
【００５１】
樹脂組成物の固形分濃度としては、特に制限はなく、塗布方式によって適時選択することができる。塗布層の乾燥膜厚は粒子の平均粒径の１／２から２／３の膜厚になるよう調節することが好ましい。
【００５２】
《分散液の製造方法》
本発明に係わる分散液は、溶媒、硬化性樹脂及び粒子を混合して調整するが、硬化性樹脂の原料としては、特に制限はなくモノマーでも、モノマーが一部重合したオリゴマーや低分子量のポリマーでも良い。また、本発明に係わる分散液は、上述した塗布液に粒子を含有させることによって調整しても良い。
【００５３】
分散液の粘度は、粒子の分散が最適になるように調整することが好ましい。粘度調整の方法としては、粒子の粒径、表面状態、添加量の調整、有機溶媒や粘度調整剤の添加などによりおこなうことができる。
【００５４】
本発明の粒子を含有する樹脂組成物の固形分濃度としては、特に制限はなく、塗布方式によって適時選択することができるが、レンズ状の凸部が粒子形状に依存するという特徴を効率的に実現するためには、本発明の粒子を含有する樹脂組成物の固形分濃度が１０〜５０質量％が好ましい。
【００５５】
本発明に係る分散液に含まれる粒子は凝集せず、均一に分散している状態であることが好ましい。粒子を加える方法としては、粒子は粉体ないし凝集状態のまま添加するかあるいは、液中に分散した状態で添加することが可能であるが液中に分散した状態で添加する場合、あらかじめ凝集粒子を一次粒子に分散して添加することが好ましい。調整した分散液は各種分散機による分散が必要であるが、簡単に分散できる方法として超音波分散による分散を行うのが好ましい。
【００５６】
《光拡散層の形成》
本発明の光拡散シートにおける光拡散層は分散液を基板に塗布し、乾燥硬化させる方法で作製できるが、以下の方法で作製するのがより好ましい。
【００５７】
まず、基板上に塗布液を塗布し、樹脂と溶媒からなる塗布層を形成する。次にその塗布層上に、分散液を塗布し、粒子と樹脂と溶媒からなる粒子分散層を形成する。次いでこの積層体を乾燥することにより、粒子分散層により粒子形状に起因した形状をもつレンズ状の凸部が形成される。塗布層および粒子分散層の形成過程で、粒子の下部は塗布層に埋没されても良い。
【００５８】
このような工程により光拡散層の形状が形成された後、塗布層および粒子分散層に含まれる硬化性樹脂の原料を硬化することで光拡散層が形成できる。
【００５９】
〔有機ＥＬ素子の作製方法〕
本発明に係る有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【００６０】
まず本発明の光拡散シートを持ち、さらにその上に導電性層をもつ面発光体用基板の導電性層を陽極とする。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成させる。光拡散シートの拡散層形成面は基板と空気の界面に存在する。
【００６１】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。更に層毎に異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０−６〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【００６２】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【００６３】
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の液晶表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【００６４】
《導電性層》
本発明における光拡散シートを有機ＥＬ素子の基板として導電性層を設ける場合、用いられる導電性層の屈折率は特に制限はないが、１．５以上２．０以下であることが好ましく、さらに１．５５以上１．８５以下であることが特に好ましい。また、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性光透過性材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で光透過性の導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。本発明においては、この導電性層は陽極として用いられることが好ましい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式製膜法を用いることもできる。陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００６５】
また、この透明電極に高い導電性を有しながら他の比較的低屈折率の樹脂等を併用することが可能であり、光拡散効果により光取り出し効率の向上が期待できる金属ナノワイヤを含有させてもよい。
【００６６】
本発明に金属ナノワイヤを用いる場合、１つの金属ナノワイヤで長い導電パスを形成するために、また、適度な光拡散性を発現するために、平均長さが３μｍ以上であることが好ましく、さらには３〜５００μｍが好ましく、特に、３〜３００μｍであることが好ましい。併せて、長さの相対標準偏差は４０％以下であることが好ましい。また、平均直径は、透明性の観点からは小さいことが好ましく、一方で、導電性の観点からは大きい方が好ましい。本発明においては、金属ナノワイヤの平均直径として１０〜３００ｎｍが好ましく、３０〜２００ｎｍであることがより好ましい。併せて、直径の相対標準偏差は２０％以下であることが好ましい。
【００６７】
本発明に係る金属ナノワイヤの金属組成としては特に制限はなく、貴金属元素や卑金属元素の１種または複数の金属から構成することができるが、貴金属（例えば、金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等）及び鉄、コバルト、銅、錫からなる群に属する少なくとも１種の金属を含むことが好ましく、導電性の観点から少なくとも銀を含むことがより好ましい。
【００６８】
また、導電性と安定性（金属ナノワイヤの硫化や酸化耐性、及びマイグレーション耐性）を両立するために、銀と、銀を除く貴金属に属する少なくとも１種の金属を含むことも好ましい。本発明に係る金属ナノワイヤが二種類以上の金属元素を含む場合には、例えば、金属ナノワイヤの表面と内部で金属組成が異なっていてもよいし、金属ナノワイヤ全体が同一の金属組成を有していてもよい。
【００６９】
Ａｇナノワイヤの製造方法としては、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４，８３３〜８３７；Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４，４７３６〜４７４５等、Ａｕナノワイヤの製造方法としては特開２００６−２３３２５２号公報等、Ｃｕナノワイヤの製造方法としては特開２００２−２６６００７号公報等、Ｃｏナノワイヤの製造方法としては特開２００４−１４９８７１号公報等を参考にすることができる。特に、上述した、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．及びＣｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．で報告されたＡｇナノワイヤの製造方法は、水系で簡便にＡｇナノワイヤを製造することができ、また銀の導電率は金属中で最大であることから、本発明に係る金属ナノワイヤの製造方法として好ましく適用することができる。
【００７０】
次に、本発明の光拡散シートの表面に発光体として形成する有機ＥＬについて説明する。
【００７１】
〔有機ＥＬ素子〕
有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示す。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
ここで、発光層は、少なくとも発光色の異なる２種以上の発光材料を含有していればよく、単層でも複数の発光層からなる発光層ユニットを形成していてもよい。また、正孔輸送層には正孔注入層、電子阻止層も含まれる。
【００７２】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００７３】
本発明に係る発光層は、含まれる発光材料が前記要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。
【００７４】
また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。
【００７５】
各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。
【００７６】
本発明における発光層の膜厚の総和は１〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから３０ｎｍ以下である。なお、本発明でいうところの発光層の膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む膜厚である。
【００７７】
個々の発光層の膜厚としては１〜５０ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは１〜２０ｎｍの範囲に調整することである。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。
【００７８】
発光層の作製には、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。
【００７９】
本発明においては、各発光層には複数の発光材料を混合してもよく、また燐光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。
【００８０】
本発明においては、発光層の構成として、ホスト化合物、発光材料（発光ドーパント化合物ともいう）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。
【００８１】
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。更に好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
【００８２】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００８３】
本発明に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。
【００８４】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【００８５】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
【００８６】
次に、発光材料について説明する。
【００８７】
本発明に係る発光材料としては、蛍光性化合物、燐光発光材料（燐光性化合物、燐光発光性化合物等ともいう）を用いる。
【００８８】
本発明において、燐光発光材料とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は０．１以上である。
【００８９】
上記燐光量子収率は第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明において燐光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００９０】
燐光発光材料の発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーを燐光発光材料に移動させることで燐光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つは燐光発光材料がキャリアトラップとなり、燐光発光材料上でキャリアの再結合が起こり燐光発光材料からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、燐光発光材料の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００９１】
燐光発光材料は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００９２】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子には、蛍光発光体を用いることもできる。蛍光発光体（蛍光性ドーパント）の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００９３】
また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、同２００１−１８１６１６号公報、同２００２−２８０１７９号公報、同２００１−１８１６１７号公報、同２００２−２８０１８０号公報、同２００１−２４７８５９号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００１−３１３１７８号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、同２００２−５０４８４号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、同２００２−３３８５８８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、同２００２−１００４７６号公報、同２００２−１７３６７４号公報、同２００２−３５９０８２号公報、同２００２−１７５８８４号公報、同２００２−３６３５５２号公報、同２００２−１８４５８２号公報、同２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、同２００２−２２６４９５号公報、同２００２−２３４８９４号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−２４１７５１号公報、同２００１−３１９７７９号公報、同２００１−３１９７８０号公報、同２００２−６２８２４号公報、同２００２−１００４７４号公報、同２００２−２０３６７９号公報、同２００２−３４３５７２号公報、同２００２−２０３６７８号公報等が挙げられる。
【００９４】
本発明においては、少なくとも一つの発光層に２種以上の発光材料を含有していれば特に制限はなく、発光層における発光材料の濃度比が発光層の厚さ方向で変化していてもよい。
【００９５】
《中間層》
本発明において、各発光層間に非発光性の中間層（非ドープ領域等ともいう）を設ける場合について説明する。
【００９６】
非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる層である。
【００９７】
非発光性の中間層の膜厚としては１〜２０ｎｍの範囲にあるのが好ましく、更には３〜１０ｎｍの範囲にあることが隣接発光層間のエネルギー移動等相互作用を抑制し、且つ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。
【００９８】
この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する２つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。
【００９９】
非発光性の中間層は非発光層、各発光層と共通の化合物（例えば、ホスト化合物等）を含有していてもよく、各々共通ホスト材料（ここで、共通ホスト材料が用いられるとは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合やホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す。）を含有することにより、発光層−非発光層間の層間の注入障壁が低減され、電圧（電流）を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。更に、非ドープ発光層に各発光層に含まれるホスト化合物と同一の物理的特性または同一の分子構造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機ＥＬ素子作製の大きな問題点である素子作製の煩雑さをも併せて解消することができる。
【０１００】
本発明で有機ＥＬ素子を用いる場合、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすいため、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。
【０１０１】
また、一方では正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は後述する阻止層、即ち正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様として挙げられる。
【０１０２】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１０３】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【０１０４】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１０５】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１０６】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１０７】
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１０８】
一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。
【０１０９】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１１０】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１１１】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１１２】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１１３】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１１４】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような所謂、ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１１５】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１１６】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１１７】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１１８】
《電子輸送層》
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１１９】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１２０】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１２１】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１２２】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１２３】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１２４】
《陰極》
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１２５】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１２６】
〔用途〕
本発明に係る光拡散シートを用いた面発光体、及び発光パネルは、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【実施例】
【０１２７】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【０１２８】
《樹脂組成物の調製》
まず硬化性樹脂に無機ナノ微粒子としてジルコニアナノ微粒子を含有させ、塗布液の屈折率を調整した。
【０１２９】
（ジルコニアナノ微粒子の調整）
オキシ塩化ジルコニウム８水塩の２６００ｇを純水４０Ｌ（リットル）に溶解させたジルコニウム塩溶液に、２８％アンモニア水を３４０ｇ、純水を２０Ｌ溶解させた希アンモニア水を攪拌しながら加え、ジルコニア前駆体スラリーを調製した。
【０１３０】
次いで、このジルコニア前駆体スラリーに、硫酸ナトリウム４００ｇを５Ｌの純水に溶解させた硫酸ナトリウム水溶液を攪拌しながら加えた。
【０１３１】
次いで、この混合物を、乾燥器を用いて、大気中、１２０℃にて２４時間、乾燥させて固形物を得た。
【０１３２】
次いで、この固形物を自動乳鉢等により粉砕した後、電気炉を用いて、大気中、５００℃にて１時間焼成した。この焼成物を純水中に投入し、攪拌してスラリー状とした後、遠心分離器を用いて洗浄を行い、添加した硫酸ナトリウムを十分に除去した後、乾燥器にて乾燥させ、ジルコニアナノ微粒子を調製した。ＴＥＭ観察の結果、平均粒子径は２０ｎｍであった。ＸＲＤから粒子がＺｒＯ２結晶であることが確認された。
【０１３３】
（ジルコニアナノ微粒子に対する表面処理）
上記のジルコニアナノ微粒子１０ｇを、フェニルトリメトキシシラン（信越化学製）２ｇと、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．１ｇを含むトルエン１００ｍｌに加え、窒素下で０．０３ｍｍのジルコニアビーズを用いて分散しながら１００℃まで加熱し、均一分散液を得た後、そのまま窒素下で５時間加熱還流して表面処理済ジルコニアナノ微粒子のトルエン分散液を得た。このジルコニア粒子の屈折率は２．１であった。
【０１３４】
（塗布液の調整）
硬化性樹脂のモノマー（フルオレンアクリレート；屈折率＝１．５０）に、上記表面処理済ジルコニアナノ微粒子含有液を２５ｖｏｌ％、４２ｖｏｌ％（所望の屈折率になる量）で混合し、重合開始剤を添加して溶媒ＭＥＫに溶解することで塗布液を二種作成した。このとき、塗布液の固形分濃度は５０％であった。得られた塗布液をＰＥＮ基板の片面に乾燥膜厚５μｍになるように塗布し、８０℃のオーブンで１分乾燥させ、ＵＶ線を照射して硬化させた。得られた薄膜の屈折率を測定したところ、屈折率ｎ２はそれぞれ１．６５、１．７５であった。
【０１３５】
このとき、屈折率１．６５の薄膜が得られる塗布液を塗布液１、屈折率１．７５の薄膜が得られる塗布液を塗布液２、ジルコニアナノ微粒子を有さない塗布液を塗布液３とした。
【０１３６】
〔屈折率の測定方法〕
本発明において、屈折率の測定方法は通常用いられている方法を用いることができる。例えば、各層を単独で塗設したサンプルについて、分光光度計（日立製作所製Ｕ−４０００型等）の分光反射率の測定結果から求めることができる。分光反射率の測定はサンプルの裏面を粗面化処理した後、黒色のスプレーで光吸収処理を行って裏面の光反射を防止し、５度正反射の条件で可視光領域（４００〜７００ｎｍ）で行う。
【０１３７】
〈試料１〉
《光拡散シート１の作製》
塗布液２（屈折率ｎ２＝１０７５）に粒子として６５００Ｍ（日産化学工業製；平均粒径６．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を樹脂に対する粒子の割合が５０ｖｏｌ％になるように加え、超音波分散機で１０分間分散して粒子含有の分散液１を作製した。ＰＥＮ基板（帝人製；屈折率ｎ１＝１．７５）の片面に塗布液２を塗布し、その後分散液１を塗布した積層体を８０℃のオーブンで１分間乾燥させ、ＵＶ線を照射して硬化させることで光拡散シートを作製した。作製した光拡散シート１はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は４μｍであった。
【０１３８】
《有機ＥＬ素子１の作製》
得られた光拡散シート１の光拡散層の反対面上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド；屈折率１．８５）を１００ｎｍ製膜しパターニングを行った後、このＩＴＯ導電性層を設けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、基板表面温度２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０１３９】
この基板を、窒素雰囲気下、ＪＩＳ Ｂ ９９２０に準拠し、測定した清浄度がクラス１００で、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍのグローブボックスへ移した。グローブボックス中にて正孔輸送層用塗布液を下記のように調製し、スピンコーターにて、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布した。この基板を、基板表面温度１５０℃で３０分間加熱乾燥し正孔輸送層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は２０ｎｍであった。
【０１４０】
（正孔輸送層用塗布液）
モノクロロベンゼン １００ｇ
ポリ−Ｎ，Ｎ′−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）ベンジジン（ＡＤＳ２５４ＢＥ：アメリカン・ダイ・ソース社製） ０．５ｇ
次いで、発光層塗布液を下記のように調製し、スピンコーターにて、２０００ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布した。さらに基板表面温度１２０℃で３０分加熱し発光層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は４０ｎｍであった。尚、下記発光層組成物のうち、最も低いＴｇを示したのはＨ−Ａであり、１３２℃であった。
【０１４１】
（発光層用塗布液）
酢酸ブチル １００ｇ
Ｈ−Ａ １ｇ
Ｄ−Ａ ０．１１ｇ
Ｄ−Ｂ ０．００２ｇ
Ｄ−Ｃ ０．００２ｇ
次いで、電子輸送層用塗布液を下記のように調製し、スピンコーターにて、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で塗布した。さらに基板表面温度１２０℃で３０分加熱し電子輸送層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は３０ｎｍであった。
【０１４２】
（電子輸送層用塗布液）
２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール １００ｇ
ＥＴ−Ａ ０．７５ｇ
次いで、電子輸送層まで設けた基板を、大気曝露せずに、蒸着機に移動し、４×１０−４Ｐａまで減圧した。尚、フッ化カリウムおよびアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、蒸着機に取り付けておいた。
【０１４３】
先ず、フッ化カリウムの入った抵抗加熱ボートに通電し加熱し、基板上にフッ化カリウムからなる電子注入層を３ｎｍ設けた。続いて、アルミニウムの入った抵抗加熱ボートに通電加熱し、蒸着速度１〜２ｎｍ／秒でアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極を設けた。
【０１４４】
【化１】
【０１４５】
〈光拡散シート２及び有機ＥＬ素子２の作製〉
粒子をＭＸ３０００（綜研化学製；平均粒径３０．０μｍ，屈折率ｎ３＝１．４９）に変更し、樹脂に対する粒子の割合を７０ｖｏｌ％に変更した分散液２（屈折率ｎ２＝１．７５）を用いた以外は光拡散シート１と同様にして光拡散シート２を作製した。光拡散シート２を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子２を作製した。作製した光拡散シート２はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は１８μｍであった。
【０１４６】
〈光拡散シート３及び有機ＥＬ素子３の作製〉
塗布液１に粒子としてサファイヤビーズ（ヒューマニティ製；平均粒径５００μｍ，屈折率ｎ３＝１．７５）を樹脂に対する粒子の割合が８０ｖｏｌ％になるように加え、超音波分散機で１０分間分散して分散液３（屈折率ｎ２＝１．５０）を調整した。ＰＥＴ基板（帝人製；屈折率ｎ１＝１．６５）の片面に塗布液１（屈折率ｎ２＝１．６５）を塗布し、その後分散液３を塗布した積層体を８０℃のオーブンで１分間乾燥させ、ＵＶ線を照射して硬化させることで光拡散シート３を作製した。さらに、その光拡散シート３を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子３を作製した。作製した光拡散シートはレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は２６０μｍであった。
【０１４７】
〈光拡散シート４及び有機ＥＬ素子４の作製〉
粒子を５００Ｓ（日産化学工業製；平均粒径０．５μｍ，屈折率ｎ３＝１．６５）に変更し、樹脂に対する粒子の割合を４０ｖｏｌ％に変更した以外は光拡散シート１と同様にして光拡散シート４を調整した。さらに、その光拡散シート４を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子４を作製した。作製した光拡散シート４はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は０．３μｍであった。
【０１４８】
〈光拡散シート５及び有機ＥＬ素子５の作製〉
樹脂に対する粒子の割合を１０ｖｏｌ％に変更した以外は光拡散シート１と同様にして光拡散シート５を調整した。さらに、その光拡散シート５を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子５を作製した。作製した光拡散シート５はレンズ状の凹凸が疎に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は４μｍであった。
【０１４９】
〈光拡散シート６及び有機ＥＬ素子６の作製〉
塗布液３（屈折率ｎ３＝１．５０）に粒子として６５００Ｍ（平均粒径６．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を樹脂に対する粒子の割合が５０ｖｏｌ％になるように加え、超音波分散機で１０分間分散して分散液６を調整した。ＰＥＴ基板の片面に塗布液１（屈折率ｎ２＝１．６５）を塗布し、その後分散液６を塗布した積層体を８０℃のオーブンで１分間乾燥させ、ＵＶ線を照射して硬化させることで光拡散シート６を作製した。作製した光拡散シート６を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子６を作製した。作製した光拡散シートはレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は４μｍであった。
【０１５０】
〈光拡散シート７及び有機ＥＬ素子７の作製〉
塗布液２（屈折率ｎ２＝１．７５）に粒子として５００Ｓ（平均粒径０．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を樹脂に対する粒子の割合が４０ｖｏｌ％になるように加え、超音波分散機で１０分間分散して分散液７を調整した。縦方向のピッチが４μｍ、横方向のピッチが７μｍの半球型の凹部が細密状に刻印された金型を用意し、この金型に分散液７を充填し、さらにこの上にＰＥＴ基板（屈折率ｎ１＝１．６５）を重ね合わせ、ＵＶ照射により樹脂を仮硬化したのち金型より取り出し、再度レンズ形成面より紫外線を照射して本硬化させることによりで光拡散シート７を作製した。作製した光拡散シート７を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子７を作製した。作製した光拡散シート７はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は１μｍであった。
【０１５１】
比較例
〈光拡散シート８及び有機ＥＬ素子８の作製〉
特開２００３−１０７２１４号公報の実施例１に記載と同様の方法で、アクリル系熱硬化性樹脂（屈折率ｎ２＝１．５０）とポリメチルメタクリレート粒子（平均粒径１８．２μｍ、屈折率ｎ３＝１．４９）含有の塗布液をＰＥＴ基板（帝人製：屈折率ｎ１＝１．６５）に塗布することで光拡散シート８を作製した。さらに、その光拡散シート８を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子８を作製した。作製した光拡散シートはレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は１０μｍであった。
【０１５２】
〈光拡散シート９及び有機ＥＬ素子９の作製〉
塗布液１（屈折率ｎ２＝１．６５）に粒子として６５００Ｍ（平均粒径６．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を、樹脂に対する粒子の割合を５０ｖｏｌ％に変更した以外は光拡散シート４の作製と同様にして光拡散シート９を作製した。作製した光拡散シート９を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子９を作製した。作製した光拡散シート９はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は４μｍであった。
【０１５３】
〈光拡散シート１０及び有機ＥＬ素子１０の作製〉
粒子をシリコーン樹脂ビーズ（東芝シリコーン製；平均粒径４．５μｍ、屈折率１．４３）に変更した以外は有機ＥＬ素子１の作製と同様にして光拡散シート１０を作製した。作製した光拡散シート１０を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子１０を作製した。作製した光拡散シート１０はレンズ状の凹凸が密に存在した。非レンズ部分の樹脂膜厚は２μｍであった。
〈光拡散シート１１及び有機ＥＬ素子１１の作製〉
光拡散層を持たないＰＥＮ基板を用いた以外は有機ＥＬ素子１の作製と同様にして光拡散シート１１を作製した。作製した光拡散シート１１を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様の方法で、有機ＥＬ素子１１を作製した。
【０１５４】
〈光拡散シート１２及び有機ＥＬ素子１２の作製〉
硬化性樹脂のモノマー（フルオレンアクリレート；屈折率＝１．５０）に、表面処理済ジルコニアナノ微粒子を５ｖｏｌ％加え、さらに５００Ｓ（平均粒径０．５μｍ、屈折率ｎ３＝１．６５）を樹脂に対する粒子の割合が４０ｖｏｌ％になるように加えた粒子含有硬化性樹脂（即ち、溶媒を有さない分散液）を用いて光拡散シート１２を作製した。作製した光拡散シート１２を用いて有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子１２を作製した。作製した光拡散シート１２の表面には凹凸形状が存在しなかった。また、樹脂膜厚は１．５μｍであった。
【０１５５】
《発明の効果の評価》
〔光取り出し量子効率〕
作製した有機ＥＬ素子に対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を流したときの光取り出し量子効率（％）を不活性ガス雰囲気下で測定した。なお、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。得られた結果を試料１２の測定値を１００としたときの相対値で表１に表した。
【０１５６】
〔白色角度依存性〕
作製した有機ＥＬ素子に対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を流したときの発光色の色度を発光面に対して垂直方向を正面（視野角０°）とし、０°、６０°でｘｙ色度を測定した。０°のｘ値と６０°のｘ値の差をΔｘとしΔｘ≦０．０３を○、Δｘ＞０．０３を×として白色の角度依存性を評価した。なお、測定には色彩輝度計ＣＳ−２００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。得られた結果を表１に示す。
【０１５７】
【表１】
【０１５８】
表１の結果より、本発明の光拡散シート１〜７は、比較例である光拡散シート８〜１２に比較して、白色角度依存性および光取り出し量子効率共に良好であることが解る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に光拡散層が形成された光拡散シートであって、該光拡散層は粒子が樹脂に被覆されることで形成されたレンズ状の凸部を複数有し、かつ、該粒子の屈折率ｎ３と該樹脂の屈折率ｎ２が式（１）を満たすことを特徴とする光拡散シート。
（１） ０．０７≦｜ｎ２−ｎ３｜≦０．３０
【請求項２】
前記基板の屈折率ｎ１と前記樹脂の屈折率ｎ２が式（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光拡散シート。
（２） ０≦｜ｎ１−ｎ２｜≦０．１０
【請求項３】
前記樹脂の膜厚は、前記粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散シート。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光拡散シートを用いることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
基板の上にレンズ状の凸部が複数形成されてなる光拡散シートの製造方法であって、前記光拡散シートは、溶媒、硬化性樹脂の原料および粒子を有する分散液を塗布、乾燥することによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、前記分散液に含まれる硬化性樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする光拡散シートの製造方法。
【請求項６】
基板の上にレンズ状の凸部が複数形成されてなる光拡散シートの製造方法であって、前記光拡散シートは、溶媒及び硬化性樹脂の原料を有する塗布液を前記基板に塗布し、その後、溶媒、硬化性樹脂の原料及び粒子を有する分散液を塗布、乾燥することによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、前記塗布液及び前記分散液に含まれる硬化性樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする光拡散シートの製造方法。
【請求項１】
基板上に光拡散層が形成された光拡散シートであって、該光拡散層は粒子が樹脂に被覆されることで形成されたレンズ状の凸部を複数有し、かつ、該粒子の屈折率ｎ３と該樹脂の屈折率ｎ２が式（１）を満たすことを特徴とする光拡散シート。
（１） ０．０７≦｜ｎ２−ｎ３｜≦０．３０
【請求項２】
前記基板の屈折率ｎ１と前記樹脂の屈折率ｎ２が式（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光拡散シート。
（２） ０≦｜ｎ１−ｎ２｜≦０．１０
【請求項３】
前記樹脂の膜厚は、前記粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散シート。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光拡散シートを用いることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
基板の上にレンズ状の凸部が複数形成されてなる光拡散シートの製造方法であって、前記光拡散シートは、溶媒、硬化性樹脂の原料および粒子を有する分散液を塗布、乾燥することによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、前記分散液に含まれる硬化性樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする光拡散シートの製造方法。
【請求項６】
基板の上にレンズ状の凸部が複数形成されてなる光拡散シートの製造方法であって、前記光拡散シートは、溶媒及び硬化性樹脂の原料を有する塗布液を前記基板に塗布し、その後、溶媒、硬化性樹脂の原料及び粒子を有する分散液を塗布、乾燥することによりレンズ状の凸形状を形成する工程と、前記塗布液及び前記分散液に含まれる硬化性樹脂を硬化する工程を有することを特徴とする光拡散シートの製造方法。
【公開番号】特開２０１１−１０８３９２（Ｐ２０１１−１０８３９２Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５９７２４（Ｐ２００９−２５９７２４）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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